Redis 非緩存核心場景及實例說明
一、分布式鎖
分布式鎖用于解決分布式系統中多節點競爭同一資源的問題，確保操作原子性。Redis 實現分布式鎖的核心思路是利用鍵的唯一性和原子命令，通常基于 Redisson 框架簡化實現（底層依賴 Redis 命令）。
實例：電商秒殺場景中防止庫存超賣。假設某商品庫存為 100 件，多臺應用服務器同時處理用戶搶購請求，需通過分布式鎖保證“查庫存-扣庫存”操作的原子性。
- 應用節點通過 Redisson 獲取鎖：
RLock lock = redisson.getLock("seckill:lock:goodsId123")，底層會執行SET seckill:lock:goodsId123 value NX PX 30000（NX 表示鍵不存在時才創建，PX 表示設置 30 秒過期時間，避免死鎖）。 - 獲取鎖成功后，查詢 Redis 中的商品庫存：
GET goods:stock:123，若庫存 > 0，則執行扣庫存操作：DECR goods:stock:123。 - 操作完成后釋放鎖：
lock.unlock()，底層會刪除鎖鍵。若節點意外宕機，鎖鍵會因過期時間自動刪除，避免長期占用鎖資源。
二、限流
限流用于控制單位時間內接口的請求次數，防止系統因高并發過載。Redis 通常結合 Lua 腳本或 Redisson 實現，常見算法有令牌桶、漏桶等，Redisson 的 RRateLimiter 封裝了限流邏輯，底層依賴 Redis 數據結構和 Lua 腳本保證原子性。
實例：API 接口限流，限制單個用戶每分鐘最多發起 60 次請求（即每秒 1 次）。
- 使用 Redisson 創建限流器：
RRateLimiter limiter = redisson.getRateLimiter("api:limiter:userId456")，設置限流規則：limiter.trySetRate(RateType.PER_USER, 60, 1, RateIntervalUnit.MINUTES)（表示每個用戶每分鐘最多 60 次請求）。 - 每次用戶發起請求前，調用
boolean allowed = limiter.tryAcquire(1)（嘗試獲取 1 個“令牌”）。若返回true，則允許請求；若返回false，則拒絕請求并返回“請求過于頻繁”。 - 底層通過 Redis 的
zset存儲請求時間戳，結合 Lua 腳本計算單位時間內的請求次數，確保限流邏輯的原子性和準確性，避免多節點計數偏差。
三、消息隊列
Redis 可通過 List、Pub/Sub、Stream 三種方式實現消息隊列，其中 Stream 是 Redis 5.0 新增的專門用于消息隊列的數據結構，支持持久化、ACK 機制、消費組等特性，解決了 List 和 Pub/Sub 的消息丟失、堆積問題。
實例：訂單狀態變更通知，當訂單從“待支付”變為“已支付”時，需通知庫存系統扣減庫存、通知物流系統創建物流單。
- 生產者（訂單系統）向 Stream 發送消息：
XADD order:status:stream * orderId 789 status PAID（*表示由 Redis 生成唯一消息 ID，包含時間戳和序列號；orderId和status是消息內容）。 - 消費者組（庫存系統、物流系統）創建并訂閱 Stream：先創建消費組
XGROUP CREATE order:status:stream group:stock 0（0表示從最早的消息開始消費），再通過XREADGROUP GROUP group:stock consumer:stock 0 COUNT 1 BLOCK 0 STREAMS order:status:stream >阻塞讀取消息（>表示讀取未被消費的消息）。 - 消費者處理完消息后，發送 ACK 確認：
XACK order:status:stream group:stock 消息ID，標記消息已處理，避免重復消費。若消費者宕機，未 ACK 的消息會留在“掛起隊列”，其他消費者可通過XPENDING查詢并重新處理，保證消息不丟失。
四、延時隊列
延時隊列用于處理“延遲執行”的任務，如訂單超時未支付自動取消、紅包 24 小時未領取自動退還。Redis 實現延時隊列的主流方式是 Redisson 的 RDelayedQueue，底層基于 zset 存儲任務（以“任務執行時間戳”為分數），結合定時任務掃描到期任務。
實例：訂單超時未支付自動取消，設置訂單創建后 30 分鐘未支付則取消。
- 創建 Redisson 客戶端并初始化延時隊列：
RBlockingQueue<String> blockingQueue = redisson.getBlockingQueue("order:delay:queue"); RDelayedQueue<String> delayedQueue = redisson.getDelayedQueue(blockingQueue);。 - 訂單創建時，將訂單 ID 放入延時隊列并設置延遲時間：
delayedQueue.offer("orderId789", 30, TimeUnit.MINUTES)（表示 30 分鐘后該訂單 ID 會被放入阻塞隊列）。 - 消費者（訂單處理系統）啟動線程，通過
String orderId = blockingQueue.take()阻塞獲取到期的訂單 ID，然后執行取消邏輯（如更新訂單狀態為“已取消”、恢復商品庫存）。 - 底層通過
zset存儲訂單 ID 和到期時間戳，Redisson 后臺線程定期掃描zset，將分數（到期時間戳）小于當前時間的任務移動到阻塞隊列，實現延時觸發。同時，Redis 持久化機制（RDB/AOF）確保任務在 Redis 宕機后不丟失，重啟后可繼續執行。
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